Биохимия человека Том 1 - Марри Р. 1993

Биоэнергетика и метаболизм углеводов и липидов
Транспорт и запасание липидов
Метаболические превращения в жировой ткани и мобилизация жиров - Роль бурой жировой ткани в термогенезе

Бурая жировая ткань становится зоной активного метаболизма в первую очередь в тех случаях, когда организму необходимо генерировать тепло. Эта ткань характеризуется высоким уровнем метаболизма при пробуждении от зимней спячки (у некоторых видов животных), при охлаждении (термогенез без озноба), а также у новорожденных животных. У человека эта ткань играет менее важную роль, но, как показали исследования, у здоровых людей бурая жировая ткань достаточно активна и, по-видимому, осуществляет термогенез, индуцированный приемом пищи; это позволяет объяснить, почему некоторые люди не полнеют, хотя потребляют много пищи. Следует отметить, что у людей, страдающих ожирением, бурая жировая ткань либо выражена очень незначительно, либо вообще отсутствует. Бурая жировая ткань хорошо снабжается кровью, в ее клетках сравнительно высокое содержание митохондрий и цитохромов, а активность ATP-синтазы весьма незначительна. Бурая жировая ткань эффективно окисляет как глюкозу, так и жирные кислоты.

Норадреналин, высвобождаемый из окончаний симпатических нервных волокон, стимулирует липолиз в бурой жировой ткани. В митохондриях клеток этой ткани окисление и фосфорилирование не являются сопряженными процессами, на что указывает отсутствие эффекта действия динитрофенола, а также дыхательного контроля со стороны ADP. В клетках бурой жировой ткани фосфорилирование протекает на субстратном уровне, например на стадии, катализируемой сукцинат-тиокиназой, и при гликолизе. Таким образом, при окислении образуется много тепла и лишь незначительная часть свободной энергии запасается в виде ATP. С позиций хемиосмотической теории следует, что протонный градиент, существующий в норме на внутренней мембране митохондрий, в бурой ткани рассеивается; эту функцию выполняет термогенин — белок, который осуществляет перенос протонов через мембрану. Эти представления позволяют объяснить кажущееся отсутствие влияния разобщителей (рис. 26.10).

Рис. 26.10. Термогенез в бурой жировой ткани. При функционировании дыхательной цепи наряду с переносом протонов генерируется теплота. При возвращении протонов во внутренний митохондриальный компартмент по каналу, образуемому термогенином, АТР не синтезируется (как это имеет место при переносе протонов системой F₁- АТР-синтазы), а происходит рассеивание энергии в форме теплоты. В условиях, когда бурая жировая ткань не стимулируется, перенос Н⁺ по термогениновому каналу ингибируется пуриновыми нуклеотидами. Это ингибирование снимается норадреналином, который стимулирует образование свободных жирных кислот (СЖК) и ацил-СоА. Обратите внимание на двойную роль ацил-СоА, который не только усиливает действие термогенина, но и поставляет восстановительные эквиваленты для дыхательной цепи. (⊕) положительные и (⊝) отрицательные регуляторные эффекты.

Литература

Brown М. S., Goldstein J. L. Lipoprotein metabolism in the macrophage: Implications for cholesterol deposition in atherosclerosis, Annu. Rev. Biochem., 1983, 52, 223.

Cryer A. Tissue lipoprotein lipase activity and its action in lipoprotein metabolism, Int. J. Biochem., 1981, 13, 525.

Eisenberg S. Lipoproteins and lipoprotein metabolism, Klin. Wochenschr., 1983, 61, 119.

Fain J. N. Hormonal regulation of lipid mobilization from adipose tissue. Page 119 in: Biochemical Actions of Hormones. Vol. 7. Litwack G. (ed.), Academic Press, 1980.

Fielding C. J., Fielding P. E. Metabolism of cholesterol and lipoproteins. Page 404 in: Biochemistry of Lipids and Membranes; Vance D. E., Vance J. E. (ed.), Benjamin/Cummings, 1985.

Himms-Hagen J. Brown adipose tissue metabolism and thermogenesis, Annu. Rev. Nutr., 1985, 5, 69.

Krauss R. M. Regulation of high density lipoprotein level, Med. Clin. North Am., 1982, 66, 403.

Lieber C. S. Alcohol and the liver: Metabolism of ethanol, metabolic effects and pathogenesis of injury, Acta. Med. Scand. (Suppl), 1985, 703, 11.

Sparks J. D., Sparks C. E. Apolipoprotein В and lipoprotein metabolism, Adv. Lipid Res., 1985, 21, 1.